机械零件结构钢在淬火高温回火后具有良好的综合力学性能，有较高的强度，良好的塑性和韧性。适用于这种热处理的钢种称为调质钢。

 合金调质钢主要用于制作要求综合力学性能好的重要零件，如机床主轴、汽车半轴、连杆等。

 ⑴化学成分

合金调质钢的碳含量一般在0.25%～0.50%之间。含碳量过低，不易淬硬，回火后强度不够；含碳量过高，韧性差。由于合金元素代替了部分碳的强化作用，故含碳量可偏低。

加入锰、硅、铬、镍、硼元素可提高淬透性，除硼以外，上述元素均能强化铁素体，当含量在一定范围时，还可提高铁素体的韧性。钨、钼、钒、钛等碳化物形成元素可细化晶粒，提高耐回火性，钼、钨还能防止产生第二类回火脆性。

 

⑵热处理特点

为改善合金调质钢锻造后的组织、切削加工性能和消除应力，切削加工前应进行退火或正火。最终热处理一般为淬火、高温回火，以获得良好的综合力学性能，其组织为回火索氏体。对于某些零件不仅要求有良好的综合力学性能，而且在某些部位还要求硬度高、耐磨性好。因此，对这些零件在调质后还要进行感应淬火或渗氮。

 

含碳量≤0.30%的合金调质钢也可在中、低温回火状态下使用，其组织分别为回火托氏体和回火马氏体。例如，锻锤锤杆采用中温回火，凿岩机活塞和混凝土振动器的振动头等，都采用低温回火。

 

调质钢在退火或正火状态下使用时，其力学性能与相同含碳量的碳钢差别不大，只有通过调质，才能获得优于碳钢的性能。

 

⑶常用合金调质钢

调质钢是按淬透性高低——也就是根据合金元素含量多少来分为三级。在同一级内，各钢种可以互换。

 

最普通的调质钢是碳素调质钢，如45钢、45B钢，用做截面尺寸较小或不要求完全淬透的零件由于淬透性较低，只能用盐水淬火。

 

①低淬透性合金调质钢

这类钢含合金元素较少，淬透性较差，但经调质后强度比碳钢高，工艺性能较好。主要用于制作中等截面的零件。常用的牌号有40Cr钢、40MnB钢、42SiMn钢。

 

②中淬透性合金调质钢

这类钢含合金元素较多，淬透性较高，调质后强度高。主要制作截面较大，承受较大载荷的零件。常用牌号有40CrMn钢、35CrMo钢、38CrMoAl钢、40CrNi钢等。

 

③高淬透性合金调质钢

这类钢合金元素含量比前两类调质钢多，淬透性高，调质后强度和韧性好。主要制作大截面、承受重载荷的重要零件。常用牌号有40CrMnMo钢、25Cr2Ni4WA钢等。

 

⑷力学性能

调质钢经调质热处理后，其力学性能为：σs=800～1200MPa，σb=1000～1400MPa，δ≥10、ψ≥45％，冲击韧性ak≥60J/cm2。

 

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